Verslagen

Eindverslag

Samenvatting
Dit item is dichtgeklapt
Dit item is opengeklapt

Het doel van het project is om op een niet invasieve manier i)een longontsteking bij beademde patiënten op de Intensive Care (=VAP) vast te stellen en ii)om bij COPD patiënten een verergering van de klachten (acute exacerbatie=AE) te kunnen onderscheiden van de stabiele fase. Hiertoe werd de uitgeademde lucht van de patiënten onderzocht op de aanwezigheid van vluchtige organische stoffen, de zgn VOCs. Tevens werd met een electronische neus (e- neus) een totaal patroon van de uitgeademde lucht gemeten. Deze beide niet-invasieve methodes werden vergeleken met de (invasieve) gouden standaard methode, te weten bronchoscopie en microbiologische analyse van het afgenomen materiaal. Bij de nieuwe methodes zijn de resultaten aanzienlijk eerder berschikbaar dan met de standaard methode: ~1-2 versus 48 uur.

Bij de 126 IC patiënten bleek de VOC analyse met een sensitiviteit van 70%, een specificiteit van 94%, een positief voorspellende waarde van 90% en een negatief voorspellende waarde van 81%, de diagnose VAP te kunnen bevestigen of te verwerpen. Deze resultaten werden verkregen door de aanwezigheid van een combinatie van 5 stoffen met een hoog onderscheidend vermogen.

Met de e-neus kon geen onderscheid gemaakt worden in VAP positieve en VAP negatieve patiënten. Dit is mogelijk te wijten aan de grote heterogeniteit van de patiënten. Immers op de IC liggen zowel “gezonde” trauma patiënten, maar ook patiënten met onderliggende ziektes zoals diabetes, auto-immuun ziektes e.d. Waarschijnlijk zal onderzoek bij een meer homogene groep patiënten, bv trauma patiënten, wel tot goede resultaten leiden.

Van de 276 COPD patiënten kregen 37 een AE tijdens hun verblijf in CIRO, een herstelcentrum voor COPD patiënten. Van de 49 afgenomen uitgeademde monsters waren er helaas maar 1 afgenomen tijdens een AE en twee monsters 1 week later. Dit aantal was onvoldoende om een betrouwbare meting met VOC en e-neus uit te voeren.

De kosten analyse toonde aan dat de hoogste kostenpost te wijten is aan het verblijf op de IC. Dus indien het aantal ligdagen op de IC verminderd kan worden, zal dat tot een aanzienlijke kostenbesparing leiden. Optimaliseren van beide niet-invasieve methodes zodat niet alleen bij een positief resultaat de diagnose meteen in hoge mate van zekerheid bevestigd kan worden, maar ook bij een negatief resultaat de diagnose VAP zeer waarschijnlijk verworpen kan worden, is zeker de moeite waard, zowel uit oogpunt van de patiënt als uit oogpunt van kosten. Immers wanneer de diagnose met de niet-invasieve methode wordt bevestigd, kan de therapie direct gericht worden op de optimale behandeling van de VAP. In geval van een negatief resultaat kan veel sneller dan met de conventionele methode naar een andere oorzaak van de luchtweg klachten worden gezocht. Hoe eerder de juiste diagnose (VAP/ geen VAP) gesteld kan worden hoe beter de prognose voor de patiënt( waarschijnlijk kortere ligduur en dus lagere kosten).

 

Resultaten
Dit item is dichtgeklapt
Dit item is opengeklapt

De uitgeademde lucht van patiënten opgenomen op de Intensive Care afdeling met mogelijk een beademingsgerelateerde longontsteking (VAP) en van COPD patiënten bij wie een verergering van ademhalingsklachten(AE) is vastgesteld, wordt geanalyseerd met behulp van een elektronische neus ( e-neus) en onderzocht op de aanwezigheid van specifieke vluchtige organische stoffen(VOCs) met behulp van gaschromatografie-massaspectrometrie (GC-MS). Tevens wordt GC-MS toegepast om de meest voorkomende bacteriën die een VAP en een AE veroorzaken te identificeren.

Met behulp van GC-MS waren we in staat Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus en Kebsiella pneumoniae te onderscheiden. De verwekkers die vooral bij een AE gevonden worden, zoals Haemophilus influenzae en Streptococcus pneumoniae hebben verschillende voedingsstoffen nodig voor de groei en konden niet geïdentificeerd worden met GC-MS. Mogelijk dat de extra voedingsstoffen de analyse verstoren.

In totaal werden 126 IC patiënten met een mogelijke VAP geïncludeerd. Op basis van de gouden standaard (conventionele- invasieve- methode te weten bronchoscopie en microbiologische analyse van het afgenomen materiaal) hadden 49 patiënten een VAP en 85 geen VAP. De leeftijdsverdeling was niet significant verschillend tussen beide groepen ( 61+/- 15.5, range 20-86 versus 64+/-14.8, range 20-82) Met behulp van GC-MS analyse van de uitgeademde lucht van de 126 patiënten waren we in staat patiënten met een VAP te onderscheiden van patiënten zonder VAP, met een sensitiviteit van 70% en een specificiteit van 94%. De positief voorspellende waarde bedroeg 90%, de negatief voorspellende waarde 81%. Deze resultaten werden verkregen door de aanwezigheid van een combinatie van 5 verschillende stoffen met een hoog onderscheidend vermogen.

Met behulp van de e-neus was het helaas niet mogelijk een onderscheid te maken in VAP positieve en VAP negatieve patiënten. Dit kan mogelijk te wijten zijn aan de diversiteit van de patiënten populatie. Immers op de IC liggen zowel “gezonde” trauma patiënten zonder onderliggend lijden als patiënten met veel andere aandoeningen zoals diabetes, auto-immuun ziektes, patiënten met verminderde weerstand ed. Mogelijk dat onderzoek in een meer homogene IC patiënten groep, zoals b.v. trauma patiënten wel onderscheid kan maken in VAP positief en VAP negatieve patiënten.

Het stellen van de diagnose VAP /geen VAP op een niet-invasieve en snelle manier, zoals met de e-neus of met GC-MS, is van belang voor het verloop van het ziekteproces. Immers als de diagnose VAP wordt bevestigd zal de antibiotische therapie gericht worden op de optimale behandeling van een VAP. Wordt de diagnose VAP verworpen, dan kan zonder tijdsverlies(= minimaal 48 uur met de conventionele methode) naar een andere diagnose worden gezocht. Hoe sneller de juiste diagnose wordt gesteld, hoe beter.

Uit de analyse van de kosten is gebleken dat de hoogste kostenpost voor rekening komt van het aantal verblijf op de IC. Indien het aantal ligdagen op de IC verminderd kan worden, bv door het stellen van de diagnose, is dat niet alleen goed voor de patiënt maar ook voor de kosten.

Van de 276 COPD patiënten die geïncludeerd werden, kregen 37 patiënten een AE tijdens hun opname in CIRO een herstel centrum voor COPD patiënten. Bij deze patiënten werden 49 uitgeademde luchtmonsters afgenomen. Helaas was slechts 1 monster afgenomen op het moment van een AE en 2 monsters 1 week later. Het aantal patiënten en de uitgeademde lucht monsters was te laag om een betrouwbare GC-MS en e-neus analyse uit te voeren.

 

Voortgangsverslag

Samenvatting
Dit item is dichtgeklapt
Dit item is opengeklapt

Samenvatting: De uitademinglucht van COPD patiënten bij wie een verergering van de klachten is vastgesteld (Acute Exacerbatie=AE) en van patiënten opgenomen op de intensive care (IC) die mogelijk een beademings gerelateerde longontsteking (VAP) hebben, wordt geanalyseerd met behulp van een electronische neus (e-nose) en onderzocht op de aanwezigheid van specifieke vluchtige organische stoffen (VOCs) m.b.v. GC-MS. Beide methodes worden toegepast om op een niet-invasieve manier de diagnose AE of VAP bij COPD respectievelijk IC patiënten te stellen.

De e-nose beoogt de uitademinglucht van COPD patiënten met een AE te onderscheiden van patiënten zonder AE, en bij IC patiënten onderscheid te maken tussen patiënten met en zonder een VAP. Met de resultaten verkregen uit de analyse van de VOCs met GC-MS wordt de e-nose vervolgens aangepast om zodoende een beter onderscheid te kunnen maken tussen patiënten met en zonder AE of VAP.

Patiënten populatie: Patiënten opgenomen in CIRO, een herstelcentrum voor COPD patiënten en patiënten opgenomen op de ICU van het academisch ziekenhuis Maastricht (azM) en Utrecht (UMCU) zullen na informed consent van de patiënt of van de wettelijke vertegenwoordiger worden geincludeerd.

Uitkomst: i) Correct diagnosticeren van een AE en VAP met behulp van de nieuwe methode (snel, niet invasief) in vergelijking tot de conventionele gouden standaard = bacteriologische kweek van sputum of Broncho-Alveolaire Lavage bij COPD resp. IC patiënten (invasief en tijdrovend),ii) sensitiviteit en specificiteit van de nieuwe methode m.b.t. correcte identificatie van de belangrijkste bacteriële luchtweg pathogenen bij genoemde aandoeningen.

Sample size: 100 patiënten met verdenking VAP en 100 COPD patiënten met een AE worden geïncludeerd. Met dit aantal is de onderste grens van het 95% betrouwbaarheidsinterval meer dan 85% voor de detectie van een VAP en 88% voor de detectie van een bacteriële infectie van een AE.

Economische analyse zal worden verricht vanuit het perspectief van het ziekenhuis en zal zich richten op de directe kosten voor de gezondheidszorg. Alle kosten gerelateerd aan de nieuwe methode zullen worden vergeleken met die van de conventionele (gouden standaard) methode. Tijdpad: i) Analyse van de uitgeademde lucht met beide analyse methoden en vergelijking met de conventionele methode. ii) trainen en optimaliseren van de e-nose met behulp van VOC analyse, iii) de geoptimaliseerde e-nose testen: inclusie van COPD en ICU patiënten met verdenking AE en VAP, iv) analyse en opschrijven van de resultaten, de bevindingen bediscussiëren met betrokkenen en afhankelijk van de resultaten voorstel voor implementatie uitwerken.

Resultaten
Dit item is dichtgeklapt
Dit item is opengeklapt

Vanaf januari 2009 zijn ICU patiënten van het azM geïncludeerd en vanaf medio 2009 de patiënten van CIRO.

In totaal werd van 83 ICU patiënten met verdenking VAP de uitgeademde lucht geanalyseerd mbv de e-nose: 53 hadden geen VAP en 30 wel, op basis van de gouden (kweek) standaard criteria voor een VAP. GC-MS analyse van de uitademinglucht van deze patiënten toonde aan dat met een sensitiviteit en specificiteit van 86% resp. 88% de diagnose VAP/geen VAP gesteld kon worden. Deze percentages werden verkregen met tien stoffen die samen een hoog onderscheidend vermogen gaven zoals 3-methyl-pentaan, 2,4-hexadieen en dimethyl sulfide. De komende tijd wordt gewerkt aan een verdere analyse om een hogere sensitiviteit en specificiteit te verkrijgen. Ook zullen de e-nose data geanalyseerd worden en zal het onderscheidend vermogen geoptimaliseerd worden m.b.v. de relevante stoffen die bij de GC-MS analyse zijn gedetecteerd. De geoptimaliseerde e-nose wordt vervolgens gebruikt om de diagnose VAP/geen VAP te stellen.

Met behulp van GC-MS analyse was het ook mogelijk om Staphylococcus aureus, Escherichia coli en Pseudomonas aeruginosa (veel voorkomende verwekkers van een VAP en AE)van elkaar te onderscheiden en correct te identificeren.

Van CIRO werd bij 12 van de 46 bemonsterde patiënten de diagnose AE gesteld op basis van klinische symptomen en bacteriologische kweek. Van deze 46 patiënten zijn zowel ademmonsters afgenomen tijdens een AE als in de stabiele fase. Dit maakt het mogelijk om net als bij IC patiënten zowel de (geoptimaliseerde) e-nose als GC-MS analyse te gebruiken om de diagnose AE of geen AE te stellen.

Samenvatting van de aanvraag

Samenvatting
Dit item is dichtgeklapt
Dit item is opengeklapt

Objective:

To determine the accuracy of volatile organic compounds (VOC) analysis (breathograms) and by means of adjusted e-nose in exhaled breath for the diagnosis of respiratory tract infection i.e. ventilator associated pneumoniae (VAP) in intensive care patients and acute exacerbations (AE) in COPD patients.

 

Study design:

i) VOC analysis of exhaled breath of COPD patients with a suspected AE and ICU patients with a suspected VAP will be used to optimize the e-nose.

ii) A prospective study comparing breathogram and optimized e-nose with the care as usual in both groups of patients will be performed

 

Study population:

Patients admitted to the intensive cares of the university hospitals in Maastricht and Utrecht and COPD patients admitted to the CIRO, a lung rehabilitation centre with a suspected VAP or AE respectively will be included after obtaining informed consent of the patients or the legal representatives.

 

Outcome:

*Sensitivity and specificity of the new methods with respect to the bacterial identification and load,

*Accuracy to correctly diagnose AE and VAP and difference in time-to-results between the new and the conventional method.

 

Sample size:

Assuming an accuracy of 98.5% (based on the literature) 150 patients with a suspected VAP and 150 patients with an AE are needed to reject with a power of 81% and 95% confidence the hypothesis that the accuracy of the breathogram and adjusted e-nose is 95% or lower.

Economic evaluation: The economic analysis will be performed from the hospital perspective. It will focus on the direct health care costs and on comparison of the costs of the new method with those of the conventional method.

 

Time schedule:

6 months optimization of the e-nose using VOC analysis, 12 months inclusion of patients,

3 months analysis of the data,

3 months presenting the results and

writing the report.

 

Samenvatting:

 

Doel:

Analyse van de uitademingslucht met betrekking tot specifieke VOCs (vluchtige organische componenten) en een geoptimaliseerde electronische neus (e-nose) worden toegepast voor de diagnose Acute Exacerbatie in COPD patienten en beademingsgeassocieerde pneumonie bij intensive care patienten.

 

Studie opzet:

i) Analyse van de uitademingslucht mbt specifieke VOCs wordt gebruikt voor het optimaliseren van de e-nose.

ii) Deze nieuwe methode wordt vervolgens toegepast voor de diagnose AE in COPD patienten en VAP in ICU patienten en vergeleken met de conventionele methode als gouden standaard.

 

Patienten populatie:

Patienten opgenomen in CIRO, een herstelcentrum voor COPD patienten en patienten opgenomen op de ICU van het academisch ziekenhuis Maastricht (azM) en Utrecht (UMCU)zullen na informed consent van de patient of van de wettelijke vertegenwoordiger worden geincludeerd.

 

Uitkomst:

i) Sensitiviteit en specificiteit van de nieuwe methode mbt correcte identificatie van de belangrijkste bacteriele luchtweg pathogenen bij genoemde aandoeningen.

ii) Correct diagnosticeren van AE en VAP met behulp van de nieuwe methode (snel, niet invasief) in vergelijking met de conventionele gouden standaad methode (invasief, tijdrovend)

 

Sample size:

Uitgaande van een correcte diagnose(accuracy) van 98.5% (volgens de literatuur) zijn 150 patienten met een mogelijke VAP en 150 patienten met AE nodig om met een power van 81% an 95% confidence de hypothese te verwerpen dat de accuracy van VOC analyse en geoptimaliseerde e-nose tenminste 95% is.

 

Economische analyse:

Deze zal worden verricht vanuit het perspectief van het ziekenhuis en zal zich richten op de directe kosten voor de gezondheidszorg. Alle kosten gerelateerd aan de nieuwe technologie zullen worden vergeleken met die van de conventionele (gouden standaard) methode.

 

Tijdpad:

6 maanden optimaliseren van de e-nose met behulp van VOC analyse,

12 maanden inclusie van COPD en ICU patienten met verdenking AE en VAP.

3 maanden analyse van de resultaten.

3 maanden opschrijven van de resultaten en de bevindingen bediscussieren met betrokkenen

Naar boven
Direct naar: InhoudDirect naar: NavigatieDirect naar: Onderkant website